如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,
◎ 题目
如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50 m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强的大小E=1.0×104 N/C,现有质量m=0.20 kg,电荷量q=8.0×10-4 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知sAB=1.0 m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.求:(g=10 m/s2) (1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度; (2)带电体最终停在何处. |
◎ 答案
(1) 10 m/s (2)与C点的竖直距离为m处 |
◎ 解析
试题分析:(1)设带电体到达C点时的速度为v, 从A到C由动能定理得:qE(sAB+R)-μmg sAB-mgR=mv2 (3分) 解得v=10 m/s(1分) (2)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,从C到D由动能定理得: -mgh-μqEh=0-mv2(3分) 解得h=m(1分) 在最高点,带电体受到的最大静摩擦力Ffmax=μqE=4 N, 重力G=mg=2 N 因为G<Ffmax 所以带电体最终静止在与C点的竖直距离为m处.(2分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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